Abstrakt

Industrielle Chemie 2018: Energetische und exergetische Analyse eines Dampfturbinenkraftwerks in einer bestehenden Phosphorsäurefabrik - Khir Tahar

 Khir Tahar

An einem Dampfturbinenkraftwerk, das in einer Phosphorsäurefabrik eingesetzt wird, wird eine energetische und exergetische Analyse durchgeführt. Das Kraftwerk besteht im Wesentlichen aus zwei Dampfturbinenzyklen STGI, STGII und einer Turbogebläsegruppe Tb-Bl. Massen-, Energie- und Exergiebilanzen werden für die Hauptkomponenten der Anlage erstellt. Mithilfe der EES-Software wird ein Algorithmus entwickelt, um die für die Analyse erforderlichen Zahlen unter Berücksichtigung realer Bereichsbereiche der Betriebsparameter wie Druck, Temperatur und Massenstromrate zu berechnen. Die Auswirkungen von Parameterparametern auf die Systemleistung werden untersucht. Die Mindest-Irrtumsraten werden für die Kondensatoren (0,5 MW), die Entgaser (0,4 MW) und das Gebläse (1,5 MW) ermittelt, gefolgt von den Pumpen und Dampfturbinen. Die Wärmetauscher weisen eine Irreversibilitätsrate von etwa 5 MW auf. Die höchste Energieeffizienz wird für das Gebläse ermittelt, gefolgt von den Wärmetauschern, dem Entgaser und STGII. Die für den Wärmetauscher, den Dampfturbinengenerator, den Entgaser und den Kompressor erzielten Exergieeffizienzen betragen 88 %, 74 %, 72 % und 66 %. Die Exergieeffizienz von STGI wird anhand der Kondensatdurchflussrate untersucht. Für Massendurchflussraten durch den Kondensator von 12, 18 und 20 t/h. Die optimalen HP-Dampfdurchflussraten, die die Turbine versorgen und zur maximalen Exergieeffizienz führen, betragen 49, 51 und 56 t/h. Für die Rückdruckdampfturbine STGII wird eine maximale Exergieeffizienz von 73 t/h erreicht. Mit mHP werden etwa 75,5 % erreicht. Eine energetische und exergetische Analyse wird an einem Dampfturbinenkraftwerk einer bestehenden Phosphorsäurefabrik durchgeführt. Die in verschiedenen Teilen der Anlage verwendeten Wärmerückgewinnungssysteme werden in der Analyse ebenfalls berücksichtigt. Massen-, Wärme- und Exergiebilanzen werden auf der Grundlage der Hauptkomponenten der Anlage erstellt. Mithilfe der EES-Software wird ein Algorithmus entwickelt, um die für die Wärme- und Exergieanalyse der Anlage erforderlichen Berechnungen durchzuführen. Die Auswirkungen der wichtigsten Betriebsparameter wie Dampfdruck und -temperatur, Massendurchflussrate sowie Meerwassertemperatur auf die Prozessleistung werden untersucht. Für die Schmelzöfen wird eine maximale Exergieverlustrate von etwa 72 % ermittelt, gefolgt von den Kondensatoren, Wärmetauschern und Pumpen. Die in der Phosphorsäureanlage verwendeten Wärmetauscher weisen exergetische Wirkungsgrade von etwa 33 % auf, während für Dampfturbinen und Gebläse 60 % bis 72 % erreicht werden. Für die untersuchten Bereiche von Hochdruckdampftemperatur und -druck erhöhen sich die Exergiewirkungsgrade der Dampfturbinengeneratoren STGI und STGII um jeweils etwa 2,5 % und 5,4 %. Ebenso werden ideale HP-Dampfstromratenwerte definiert, die zu den extremsten Exergiewirkungsgraden führen. Dichte, Ultraschallgeschwindigkeit und Konsistenz eines Organophosphorextraktionsmittels, beispielsweise Di(2-ethylhexyl)phosphorsäure (D2EHPA) und seiner gepaarten Mischungen mit fünf Alkanolen (C1-C4, C8), nämlich Methanol, Ethanol,1-Propanol, 1-Butanol und 1-Octanol wurden bei 303,15 K und Umgebungsdruck gemessen. Unter Verwendung dieser Probewerte wurden das Überschussmolvolumen, die Überschuss-Gibbs-Energie zur Einleitung des klebrigen Stroms, Abweichungen bei Ultraschallgeschwindigkeit, Dichte, isentropische Kompressibilität, intermolekulare freie Länge und akustische Impedanz über den gesamten Molekularteilchenbereich von D2EHPA aufgezeichnet. Diese Überschuss-/Abweichungsfunktionen wurden an eine Polynombedingung vom Redlich-Kister-Typ angepasst, um gepaarte Koeffizienten zu bestimmen und typische Fehler zwischen den experimentellen und berechneten Daten zu messen. Die Arten der Überschuss-/Abweichungsfunktionen mit der Organisation von D2EHPA wurden im Hinblick auf die submolekulare Bindung in den Mischungen diskutiert. Darüber hinaus wurden 1H-NMR-Spektren dieser parallelen Mischungen bei konstantem Volumen aufgezeichnet und mit akustischen Reaktionen in Verbindung gebracht. In dieser Arbeit wurden 1H-NMR-Relaxometrie und Diffusometrie sowie Viskosimetrie-Tests durchgeführt, um die subatomaren Elemente von anziehenden und nichtmagnetischen ionischen Flüssigkeitssystemen zu untersuchen. Um die Wirkung eines Cosolvens auf die superparamagnetischen Eigenschaften zu beurteilen, die für anziehende ionische Flüssigkeiten auf Basis von Aliquat-Eisen beobachtet wurden, wurden Mischungen mit unterschiedlichen Konzentrationen, 1 % und 10 % (v/v), von DMSO-d6 zusammengestellt und untersucht. Die Ergebnisse für sowohl anziehende als auch nichtmagnetische Systeme wurden zuverlässig analysiert und legen nahe, dass DMSO-d6 bei niedrigen Konzentrationen stärker organisierte ionische Strukturen entwickelt und somit diese superparamagnetischen Eigenschaften verbessert. Darüber hinaus ließ die Untersuchung der Auswirkungen von Temperatur und Wasserbindung vermuten, dass keiner dieser Faktoren die superparamagnetischen Eigenschaften der untersuchten anziehenden ionischen Flüssigkeiten wesentlich beeinflusste. Biografie Khir Tahar ist Professor für Maschinenbau an der National Engineering School of Gabes – Tunesien. Von 2012 bis 2014 war er Berater des Ministers für Hochschulbildung und wissenschaftliche Forschung. Er erhielt seinen BSc in Maschinenbau von der Universität Tunis (1983). Seinen MSc in Energiewissenschaften erwarb er an der Universität Paris XII (1984). An derselben Universität promovierte er in Energiesystemen und Energiemanagement (1987). Sein Habilitationsdiplom in Energiesystemen erhielt er von der Universität Gabes (2011). Seine Forschungsarbeiten umfassen industrielle Kühlung, thermoökonomische Optimierung, Kraftwerke und erneuerbare Energien.Diese Überfluss-/Abweichungsfunktionen wurden an eine polynomische Bedingung vom Redlich-Kister-Typ angepasst, um gepaarte Koeffizienten zu bestimmen und Standardfehler zwischen den experimentellen und berechneten Daten abzuschätzen. Die Arten von Überfluss-/Abweichungsfunktionen mit der Organisation von D2EHPA wurden in Bezug auf die subatomare Bindung in den Mischungen besprochen. Darüber hinaus wurden 1H-NMR-Spektren dieser parallelen Mischungen bei konstantem Volumen aufgezeichnet und mit akustischen Reaktionen in Verbindung gebracht. In dieser Arbeit wurden 1H-NMR-Relaxometrie- und Diffusometrie- sowie Viskosimetrietests durchgeführt, um die subatomaren Elemente von auf anziehenden und nichtmagnetischen ionischen Flüssigkeiten basierenden Systemen zu untersuchen. Um die Auswirkungen eines Cosolvens auf die superparamagnetischen Eigenschaften zu beurteilen, die bei auf Aliquat-Eisen basierenden anziehenden ionischen Flüssigkeiten beobachtet wurden, wurden Mischungen mit unterschiedlichen Konzentrationen, 1 % und 10 % (v/v), von DMSO-d6 zusammengestellt und untersucht. Die Ergebnisse für sowohl anziehende als auch nichtmagnetische Systeme wurden zuverlässig analysiert und legen nahe, dass DMSO-d6 bei niedrigen Konzentrationen stärker organisierte Ionensysteme entwickelt und somit diese superparamagnetischen Eigenschaften verbessert. Außerdem erlaubte die Untersuchung der Auswirkungen von Temperatur und Wasserbindung die Annahme, dass keiner dieser Faktoren die superparamagnetischen Eigenschaften der betrachteten anziehenden ionischen Flüssigkeiten wesentlich beeinflusste. Biografie Khir Tahar ist Professor für Maschinenbau an der Nationalen Ingenieurschule von Gabes – Tunesien. Er war von 2012 bis 2014 Berater des Ministers für Hochschulbildung und wissenschaftliche Forschung. Er erhielt seinen BSc in Maschinenbau von der Universität Tunis (1983). Seinen MSc in Energietechnik erwarb er an der Universität Paris XII (1984). Seinen PhD in Energiesystemen und Energiemanagement erhielt er an derselben Universität (1987). Seinen Habilitationstitel in Energiesystemen erlangte er an der Universität Gabes (2011). Seine Forschungsarbeiten umfassen industrielle Kühlung, thermoökonomische Optimierung, Kraftwerke und erneuerbare Energien.Diese Überfluss-/Abweichungsfunktionen wurden an eine polynomische Bedingung vom Redlich-Kister-Typ angepasst, um gepaarte Koeffizienten zu bestimmen und Standardfehler zwischen den experimentellen und berechneten Daten zu messen. Die Arten von Überfluss-/Abweichungsfunktionen mit der Organisation von D2EHPA wurden in Bezug auf die subatomare Bindung in den Mischungen besprochen. Darüber hinaus wurden 1H-NMR-Spektren dieser parallelen Mischungen bei konstantem Volumen aufgezeichnet und mit akustischen Reaktionen in Verbindung gebracht. In dieser Arbeit wurden 1H-NMR-Relaxometrie- und Diffusometrie- sowie Viskosimetrietests durchgeführt, um die subatomaren Elemente von auf anziehenden und nichtmagnetischen ionischen Flüssigkeiten basierenden Systemen zu untersuchen. Um die Auswirkungen eines Cosolvens auf die superparamagnetischen Eigenschaften zu beurteilen, die bei auf Aliquat-Eisen basierenden anziehenden ionischen Flüssigkeiten beobachtet wurden, wurden Mischungen mit unterschiedlichen Konzentrationen, 1 % und 10 % (v/v), von DMSO-d6 zusammengestellt und untersucht. Die Ergebnisse für sowohl anziehende als auch nichtmagnetische Systeme wurden zuverlässig analysiert und legen nahe, dass DMSO-d6 bei niedrigen Konzentrationen stärker organisierte Ionensysteme entwickelt und somit diese superparamagnetischen Eigenschaften verbessert. Außerdem erlaubte die Untersuchung der Auswirkungen von Temperatur und Wasserbindung die Annahme, dass keiner dieser Faktoren die superparamagnetischen Eigenschaften der betrachteten anziehenden ionischen Flüssigkeiten wesentlich beeinflusste. Biografie Khir Tahar ist Professor für Maschinenbau an der Nationalen Ingenieurschule von Gabes – Tunesien. Er war von 2012 bis 2014 Berater des Ministers für Hochschulbildung und wissenschaftliche Forschung. Er erhielt seinen BSc in Maschinenbau von der Universität Tunis (1983). Seinen MSc in Energietechnik erwarb er an der Universität Paris XII (1984). Seinen PhD in Energiesystemen und Energiemanagement erhielt er an derselben Universität (1987). Seinen Habilitationstitel in Energiesystemen erlangte er an der Universität Gabes (2011). Seine Forschungsarbeiten umfassen industrielle Kühlung, thermoökonomische Optimierung, Kraftwerke und erneuerbare Energien.und somit diese superparamagnetischen Eigenschaften verbessern. Außerdem erlaubte die Untersuchung der Auswirkungen von Temperatur und Wasserfixierung die Annahme, dass keiner dieser Faktoren die superparamagnetischen Eigenschaften der betrachteten attraktiven ionischen Flüssigkeiten grundsätzlich beeinflusste. Biografie Khir Tahar ist Professor für Maschinenbau an der Nationalen Ingenieurschule Gabes – Tunesien. Er war von 2012 bis 2014 Berater des Ministers für Hochschulbildung und wissenschaftliche Forschung. Er erhielt seinen Bachelor in Maschinenbau von der Universität Tunis (1983). Seinen Master in Energetik erwarb er an der Universität Paris XII (1984). Seinen Doktortitel in Energiesystemen und Energiemanagement erhielt er von der gleichen Universität (1987). Seinen Habilitationstitel in Energiesystemen erlangte er an der Universität Gabes (2011). Seine Forschungsarbeiten umfassen industrielle Kühlung, thermoökonomische Optimierung, Kraftwerke und erneuerbare Energien.und somit diese superparamagnetischen Eigenschaften verbessern. Außerdem erlaubte die Untersuchung der Auswirkungen von Temperatur und Wasserfixierung die Annahme, dass keiner dieser Faktoren die superparamagnetischen Eigenschaften der betrachteten attraktiven ionischen Flüssigkeiten grundsätzlich beeinflusste. Biografie Khir Tahar ist Professor für Maschinenbau an der Nationalen Ingenieurschule Gabes – Tunesien. Er war von 2012 bis 2014 Berater des Ministers für Hochschulbildung und wissenschaftliche Forschung. Er erhielt seinen Bachelor in Maschinenbau von der Universität Tunis (1983). Seinen Master in Energetik erwarb er an der Universität Paris XII (1984). Seinen Doktortitel in Energiesystemen und Energiemanagement erhielt er von der gleichen Universität (1987). Seinen Habilitationstitel in Energiesystemen erlangte er an der Universität Gabes (2011). Seine Forschungsarbeiten umfassen industrielle Kühlung, thermoökonomische Optimierung, Kraftwerke und erneuerbare Energien.